Verkningsgradskalkylator

Verkningsgrad
Nästa

Verkningsgraden mäter hur mycket av den energi eller det arbete du tillför en maskin som faktiskt kommer ut som något användbart. Ange den nyttiga uteffekten och den totala ineffekten, båda i samma enhet, oavsett om det är joule, watt, kalorier eller utfört arbete, så ger den här kalkylatorn verkningsgraden i procent tillsammans med den mängd som går förlorad till friktion, värme eller ljud. Ingen maskin når 100 %, så resultatet visar med en blick hur mycket av din inmatning som utför verkligt arbete och hur mycket som slösas bort, vilket gör det enkelt att jämföra motorer, block eller vilket energiomvandlande system som helst.

Så använder du kalkylatorn

  1. 1

    Ange den nyttiga uteffekten

    Skriv in den energi eller det arbete som kommer ut som något användbart, i valfri enhet.

  2. 2

    Ange den totala ineffekten

    Skriv in den totala energin eller det arbete som tillförs, i samma enhet som uteffekten.

  3. 3

    Avläs verkningsgraden

    Verkningsgraden i procent och den förlorade energin visas direkt.

Formeln

Verkningsgraden (η, den grekiska bokstaven eta) är förhållandet mellan nyttig uteffekt och total ineffekt, uttryckt i procent:

η = (nyttig uteffekt ÷ total ineffekt) × 100 %

Där:

  • η = verkningsgrad, ett procenttal mellan 0 % och 100 %.
  • nyttig uteffekt = den energi eller det arbete som utför den önskade uppgiften.
  • total ineffekt = den energi eller det arbete som tillförs systemet.

Både uteffekten och ineffekten måste anges i samma enhet, joule med joule, watt med watt, kalorier med kalorier. Eftersom de delar enhet är förhållandet dimensionslöst och enheterna tar ut varandra, vilket lämnar ett rent procenttal. Den förlorade energin (till friktion, värme, ljud eller luftmotstånd) är helt enkelt:

förlorad energi = total ineffekt − nyttig uteffekt

Räknat exempel

En bilmotor bränner bränsle som frigör 1000 joule kemisk energi, men bara 250 J hamnar som nyttig rörelse vid hjulen. Verkningsgraden är:

η = (250 J ÷ 1000 J) × 100 % = 25 %

Den förlorade energin är 1000 − 250 = 750 J, mestadels som värme via kylaren och avgassystemet. Ett resultat på 25 % är typiskt för en bensinmotor: största delen av bränslets energi når aldrig vägen.

Snabbreferens

Nyttig uteffekt Total ineffekt Verkningsgrad Förlorad energi
80 100 80 % 20
250 1000 25 % 750
45 60 75 % 15
9 10 90 % 1
1 4 25 % 3

Vanliga misstag

  • Blanda enheter. Uteffekten och ineffekten måste använda samma enhet. Att jämföra 250 J arbete med 1000 kalorier bränsle utan att först räkna om ger ett meningslöst svar.
  • Uteffekt större än ineffekt. Verkningsgraden kan aldrig överstiga 100 %, det skulle skapa energi ur ingenting. Om din uteffekt ser större ut än din ineffekt har du felmärkt något av värdena.
  • Effekt kontra energi. Du kan använda effekt (watt) i stället för energi (joule) så länge båda värdena är effekter mätta över samma tidsperiod; förhållandet gäller ändå.
  • Att glömma förlusterna. Den förlorade energin (in − ut) är verklig värme, friktion eller ljud. En högre verkningsgrad betyder att mindre av din inmatning slösas bort, inte att maskinen producerar mer.

Vanliga frågor

Verkningsgraden är den andel av energin eller arbetet som du tillför ett system och som kommer ut som något användbart, uttryckt i procent: η = (nyttig uteffekt ÷ total ineffekt) × 100 %. En motor med 90 % verkningsgrad omvandlar 90 % av sin elektriska ineffekt till rörelse och förlorar 10 % som värme.

Nej. Den nyttiga uteffekten kan aldrig överstiga den totala ineffekten, eftersom det skulle innebära att skapa energi ur ingenting, vilket termodynamikens lagar förbjuder. Varje resultat över 100 % betyder att ut- och invärdena har kastats om eller mätts i olika enheter.

Använd valfri enhet, joule, watt, kalorier, kilowattimmar eller arbetsenheter, så länge uteffekten och ineffekten båda anges i samma enhet. Eftersom formeln är ett förhållande tar enheterna ut varandra och svaret blir alltid ett procenttal.

Nej. Siffrorna du anger skickas till vår server för att beräkna resultatet och kan visas i sidans länk när du går mellan stegen. De sparas inte och delas inte.

Relaterade verktyg

Verktyget finns på andra språk